CN103838441B - 电容式触摸屏 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电容式触摸屏包括:一绝缘层、一第一透明导电层、多个第一电极、一第二透明导电层以及至少一第二电极。该第一透明导电层与第二透明导电层设置于该绝缘层相对设置的两侧。该第一透明导电层与所述多个第一电极电连接。该第二透明导电层与所述至少一第二电极电连接。其中,所述第一透明导电层包括至少一碳纳米管膜,该碳纳米管膜包括多个碳纳米管线以及多个碳纳米管团簇,该多个碳纳米管线沿一第一方向延伸,并沿所述第二方向相互间隔设置,该多个碳纳米管团簇设置于该多个碳纳米管线之间,且位于相邻的碳纳米管线之间的多个碳纳米管团簇沿所述第一方向相互间隔设置,所述多个第一电极与所述多个碳纳米管线电连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种电容式触摸屏,尤其涉及一种基于碳纳米管的电容式触摸屏。
背景技术
近年来,伴随着移动电话与触摸导航系统等各种电子设备的高性能化和多样化的发展,在液晶等显示元件的前面安装透光性的触摸屏的电子设备逐步增加。这样的电子设备使得用户可以用手或其他物体直接接触该触摸屏以便向该电子设备输入资讯,如此可以减少或者消除用户对其他输入设备(如,键盘、滑鼠、遥控器等)的依赖,方便用户的操作。
按照触摸屏的工作原理和传输介质的不同,现有的触摸屏分为四种类型,分别为电阻式、电容式、红外线式以及表面声波式。其中电阻式触摸屏及电容式触摸屏的应用比较广泛(K.Noda,K.Tanimura,Electronics and Communications in Japan,Part 2,Vol.84,No.7,P40(2001);李树本,王清弟,吉建华,光电子技术,Vol.15,P62(1995))。
其中,现有的电容触摸屏可以依次包括一第一透明导电层、一绝缘层以及一第二透明导电层。该第一透明导电层通过该绝缘层第二透明导电层电绝缘。其中,所述第一透明导电层与第二透明导电层通常采用具有导电特性的铟锡氧化物(Indium Tin Oxide,ITO)层(下称ITO层)。当使用手指或笔按压第一基板时,第一基板发生扭曲,使得按压处的第一透明导电层与第二透明导电层彼此接触。通过外接的电子电路分别向第一透明导电层与第二透明导电层依次施加电压,电子电路能够检测出被按压的位置。进一步地,电子电路可根据检测的被按压位置启动电子设备的各种功能切换。
然而,ITO层作为透明导电层具有机械和化学耐用性不够好等缺点,从而导致现有的触摸屏存在耐用性差差等缺点。因此,提高透明导电层的耐用性将有利于提高触摸屏的耐用性。
发明内容
有鉴于此,确有必要提供一种具有较好耐用性的电容式触摸屏。
一种电容式触摸屏包括:一绝缘层,该绝缘层包括一第一表面以及一第二表面,该第二表面与该第一表面相对设置;一第一透明导电层,该第一透明导电层设置于所述绝缘层的第一表面;多个第一电极,该多个第一电极相互间隔设置,并与所述第一透明导电层电连接;一第二透明导电层,该第二透明导电层设置于所述绝缘层的第二表面,该第二透明导电层为一导电异向性层,且形成多个沿一第二方向延伸的导电通道;以及至少一第二电极,该至少一第二电极与所述第二透明导电层电连接。其中,所述第一透明导电层包括至少一碳纳米管膜,该碳纳米管膜包括多个碳纳米管线以及多个碳纳米管团簇,该多个碳纳米管线沿一第一方向延伸,并沿所述第二方向相互间隔设置,该多个碳纳米管团簇设置于该多个碳纳米管线之间,且位于相邻的碳纳米管线之间的多个碳纳米管团簇沿所述第一方向相互间隔设置,所述第一方向与所述第二方向交叉设置,所述多个第一电极与所述多个碳纳米管线电连接。
一种电容式触摸屏,其包括:一绝缘层,该绝缘层包括一第一表面以及一第二表面,该第二表面与该第一表面相对设置;一第一透明导电层,该第一透明导电层设置于所述绝缘层的第一表面,且形成多个沿一第一方向延伸到导电通道;多个第一电极,该多个第一电极相互间隔设置,并与所述第一透明导电层电连接;一第二透明导电层,该第二透明导电层设置于所述绝缘层的第二表面;以及至少一第二电极,该至少一第二电极与所述第二透明导电层电连接;其中,所述第一透明导电层包括至少一碳纳米管膜,该碳纳米管膜包括多个碳纳米管,该多个碳纳米管分别组成所述多个碳纳米管线及所述多个碳纳米管团簇,该多个碳纳米管线及该多个碳纳米管团簇分别间隔设置形成多个孔隙;该多个碳纳米管与该多个孔隙的面积比小于等于1:19。
一种电容式触摸屏,包括:一第一电极板,该第一电极板包括一第一基板;一设置在该第一基板上的第一透明导电层;以及多个间隔设置的第一电极,且该多个第一电极与该第一透明导电层电连接;以及一第二电极板,该第二电极板与所述第一电极板层叠设置,该第二电极板包括一第二基板;一设置在该第二基本上的第二透明导电层,该第二透明导电层为一导电异向性层,且形成多个沿一第二方向延伸的导电通道;以及至少一第二电极,该至少一第二电极与所述多个导电结构电连接,该第二透明导电层与所述第一基板层叠设置,且该第一基板设置于该第二透明导电层与所述第一透明导电层之间;其中,所述第一透明导电层包括至少一碳纳米管膜,该碳纳米管膜包括多个碳纳米管线以及多个碳纳米管团簇,该多个碳纳米管线沿一第一方向延伸,并沿所述第二方向相互间隔设置,该多个碳纳米管团簇设置于该多个碳纳米管线之间,且位于相邻的碳纳米管线之间的多个碳纳米管团簇沿所述第一方向相互间隔设置,所述第一方向与所述第二方向交叉设置,所述多个第一电极与所述多个碳纳米管线电连接。
与现有技术相比较,本发明提供的电容式触摸屏采用碳纳米管膜作为透明导电层。由于碳纳米管具有优异的力学特性使得碳纳米管膜具有良好的韧性及机械强度,且耐弯折,故采用碳纳米管层作为透明导电层,可以相应的提高电容式触摸屏的耐用性。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的触摸屏的立体分解示意图。
图2为本发明第一实施例用作透明导电层的碳纳米管膜的光学显微镜照片图。
图3为本发明第一实施例用作透明导电层的碳纳米管膜的结构示意图,其中该碳纳米管膜中的碳纳米管团簇交错排列。
图4为本发明第一实施例用作透明导电层的碳纳米管膜的结构示意图,其中该碳纳米管膜中的碳纳米管的排列方向基本一致。
图5是本发明第二实施例提供的触摸屏的立体分解示意图。
主要元件符号说明
触摸屏 10;20
第一基板 11
第一透明导电层 12;22
第一电极 13
绝缘层 14
第一表面 142
第二表面 144
第二透明导电层 15;25
导电结构 252
第二电极 16
第二基板 17
第一电极板 21
第二电极板 27
粘胶层 28
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1,本发明实施例提供一种电容式触摸屏10。该触摸屏10包括一第一透明导电层12、多个第一电极13、一绝缘层14、一第二透明导电层15以及多个第二电极16。其中,该第一透明导电层12、绝缘层14、以及第二透明导电层15依次层叠设置。该多个第一电极13相互间隔设置且与所述第一透明导电层12电连接。该多个第二电极16相互间隔设置且与所述第二透明导电层15电连接。
所述绝缘层14具有一第一表面142以及一第二表面144,且该第二表面144与第一表面142相对设置。所述第一透明导电层12设置在所述绝缘层14的第一表面142,所述第二透明导电层15设置在该绝缘层14的第二表面144。该绝缘层14为一薄膜或薄板,且具有电绝缘特性。优选地,该绝缘层14具有一定的柔软度。该绝缘层14可以为透明的材料,也可以是不透明的材料。本实施例中,该绝缘层14的材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),该绝缘层14的厚度大约为0.4毫米。可以理解,形成所述绝缘层14的材料及厚度并不限于本实施例列举的材料及厚度,只要能使第一透明导电层12与第二透明导电层15电绝缘层即可。如,该绝缘层14的材料还可以为硬性材料或柔性材料。具体地,该绝缘层14的材料还可以包括玻璃、石英、金刚石、印刷线路板(PWB板)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醚砜(PES)、纤维素酯、聚氯乙烯(PVC)、苯并环丁烯(BCB)、丙烯酸树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物共混物(PC/ABS)、聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二酯共混物(PC/PBT)、聚碳酸酯/聚对苯二甲酸乙二酯共混物(PC/PET)、聚碳酸酯/聚甲基丙烯酸甲酯共混物(PC/PMMA)或聚酰胺(PA)等材料。该绝缘层14的厚度范围只要在0.1毫米~1厘米之间即可。
所述第一透明导电层12为一导电异向性结构,且包括至少一碳纳米管膜。该至少一碳纳米管膜包括多个碳纳米管。优选地,所述第一透明导电层12由该至少一碳纳米管膜组成,即,该第一透明导电层12由碳纳米管组成。所述碳纳米管膜为一自支撑结构。所谓“自支撑结构”即该碳纳米管膜无需通过一支撑体支撑,也能保持自身特定的形状。本实施例中,该第一透明导电层12为单层碳纳米管膜。该碳纳米管膜的结构可以采用图1至图4所示的碳纳米管膜120、126。
请参阅图1及图2,所述碳纳米管膜120基本由碳纳米管组成。该碳纳米管膜120包括多个间隔设置的碳纳米管线122以及多个碳纳米管团簇124,该多个碳纳米管线122与多个碳纳米管团簇124通过范德华力相互连接。该多个碳纳米管团簇124通过该多个碳纳米管线122隔开且位于相邻的两个碳纳米管线122之间的碳纳米管团簇124间隔设置。
所述多个碳纳米管线122基本沿第一方向X延伸且并沿第二方向Y相互间隔设置,形成多个导电通道。其中,该第二方向Y与所述第一方向X相交设置。优选地,该多个碳纳米管线122平行且等间距设置,该多个碳纳米管线122设置于同一个平面内。所述碳纳米管线的横截面可以为类椭圆形、椭圆形、类圆形、圆形、扁平状、或者其他形状。优选地,该碳纳米管线的横截面为类圆形。每个碳纳米管线122的直径大于等于0.1微米,且小于等于100微米。优选地,每个碳纳米管线122的直径大于等于5微米,且小于等于50微米。该多个碳纳米管线122之间的间隔不限,优选地,相邻的碳纳米管线122之间的间距大于0.1毫米。所述多个碳纳米管线122的直径及间隔可以根据实际需要确定。优选地,该多个碳纳米管线122的直径基本相等。每个碳纳米管线122包括多个碳纳米管,该多个碳纳米管基本沿所述第一方向X择优取向排列,即,该碳纳米管线122中的碳纳米管沿该碳纳米管线122的轴向择优取向排列。位于所述碳纳米管线122的轴向上的相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。优选地,该多个碳纳米管的轴向基本与该碳纳米管线122的轴向平行。其中,所述第一方向X基本平行于所述碳纳米管线122的轴向及所述碳纳米管的轴向。所以,该碳纳米管膜120在该碳纳米管线122的延伸方向X上具有较好的导电性能。本文所指碳纳米管线的“直径”指的是碳纳米管线的“有效直径”,碳纳米管线在其横截面上的最大长度。所谓“类椭圆形”、“类圆形”分别指所述碳纳米管线的横截面接近椭圆形、接近圆形。
所述多个碳纳米管团簇124设置于该多个碳纳米管线122之间。具体地,所述多个碳纳米管团簇124间隔设置,且搭接于相邻的碳纳米管线122之间,使得该碳纳米管膜120具有自支撑特性,为一自支撑结构。即,该多个碳纳米管团簇124在第二方向Y上间隔设置,且通过所述多个碳纳米管线122区分开;并通过范德华力与该多个碳纳米管线122连接在一起。该多个碳纳米管团簇124在该碳纳米管膜120中于第二方向Y上成行排列,形成一导电通路。优选地,位于该碳纳米管膜120中的碳纳米管团簇124呈阵列排布,如图1所示。可以理解,位于第二方向Y上的多个碳纳米管团簇124可以交错排列,不成行排列,如图3所示。其中,该第二方向Y与所述第一方向X相交设置,优选地,该第二方向Y与第一方向X垂直设置。每个碳纳米管团簇124在所述第二方向Y上的长度基本与与该碳纳米管团簇124相连的碳纳米管线122的间距相等。所以,该碳纳米管团簇124在第二方向Y上的长度优选地大于0.1毫米。另外,位于相邻的碳纳米管线122之间的多个碳纳米管团簇124间隔设置,即,该多个碳纳米管团簇124在所述第一方向X上间隔设置。优选地,相邻的碳纳米管团簇124在第一方向X上的间距大于等于1毫米。
所述碳纳米管团簇124中的碳纳米管通过范德华力相互作用在一起。每个碳纳米管团簇124中的碳纳米管的轴向与第一方向X的夹角大于等于0度,且小于等于90度。优选地,每个碳纳米管团簇124中的碳纳米管的轴向延伸方向与所述第一方向X的夹角大于等于45度,且小于等于90度。本实施例中,每个碳纳米管团簇124中的碳纳米管的轴向基本平行于所述第一方向X的夹角大于等于60度,且小于等于90度。因此,该碳纳米管团簇124中碳纳米管可以交叉设置形成网状结构。
由此可见,所述碳纳米管膜120中的碳纳米管分别形成所述多个碳纳米管线122及多个碳纳米管团簇124。优选地,该碳纳米管膜120仅由碳纳米管组成。该碳纳米管膜120还包括多个孔隙,该多个孔隙主要是由该碳纳米管膜120中的多个碳纳米管线122及多个碳纳米管团簇124间隔设置形成的。所以,当该多个碳纳米管线122及多个碳纳米管团簇124有规律排列时,该多个孔隙也有规律排列。如,当所述多个碳纳米管团簇124及碳纳米管线122呈阵列排布时,该多个孔隙也会随之呈阵列排布。该碳纳米管膜120中的碳纳米管线122与碳纳米管团簇124的面积之和与所述多个孔隙的面积的比值大于0,且小于等于1:19。也可以说,该碳纳米管膜120中的碳纳米管与所述多个孔隙的面积比大于0,且小于等于1:19。优选地,该碳纳米管膜120中的碳纳米管的面积与该多个孔隙的面积比大于0,且小于等于1:49。所以,该碳纳米管膜120的透光度大于等于95%,优选地,该碳纳米管膜的透光度大于等于98%。另外,该碳纳米管膜120中的碳纳米管线122通过其中的碳纳米管团簇124连接一起,从而使得该碳纳米管膜120具有较好的强度及稳定性,不易破坏。
需要说明的是,该碳纳米管膜120中的碳纳米管线122及碳纳米管团簇124的周围还存在有少量的碳纳米管,但这些碳纳米管的存在基本上不会影响该碳纳米管膜120的性质。
所述碳纳米管膜120中的多个碳纳米管线122在第一方向X上形成多个第一导电通路,所以该多个第一导电通路在第二方向Y上相互间隔设置。该碳纳米管膜120中的碳纳米管团簇124,如图1所示,在第二方向Y上形成多个第二导电通路。该多个第二导电通路沿X间隔设置。所以,该碳纳米管膜120在第一方向X与第二方向Y两个方向上具有导电性。另外,该碳纳米管膜120在每个方向上的电阻不同。因此,该碳纳米管膜120为导电异向性膜。该碳纳米管膜120在第二方向Y上的电阻要高于第一方向X上的电阻。该碳纳米管膜120在第二方向Y上的电阻与其在第一方向X上的电阻的比值大于等于10。优选地,该碳纳米管膜120在第二方向Y上的电阻大于等于其在第一方向X上的电阻的20倍。本实施例中,该碳纳米管膜120在第二方向Y上的电阻高于其在第一方向X上的电阻的50倍。
该碳纳米管膜120的制备方法包括以下步骤:提供一初始碳纳米管膜,该初始碳纳米管膜包括多个碳纳米管,该多个碳纳米管通过范德华力首尾相连且沿第一方向择优取向延伸;图案化所述初始碳纳米管膜,使所述初始碳纳米管膜在所述第一方向上形成至少一行通孔,且每行上至少有两个间隔设置的通孔;以及,采用溶剂处理所述形成有至少一行通孔的初始碳纳米管膜,使该形成有至少一行通孔的初始碳纳米管膜收缩。优选地,所述溶剂为有机溶剂,乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿等具有较高浸润性的溶剂。
请参阅图4,所述碳纳米管膜126包括多个碳纳米管,该碳纳米管膜126包括多个碳纳米管线122及多个碳纳米管团簇128。该碳纳米管膜126的结构及性质与所述碳纳米管膜120的结构及性质基本相同,如,碳纳米管膜126也为自支撑结构,也为导电异向性膜,在第一方向X与第二方向Y上的导电性不同。该碳纳米管膜126与碳纳米管膜120的不同之处在于:该碳纳米管膜126中的每个碳纳米管团簇128中的碳纳米管的轴向延伸方向与所述第一方向X的夹角大于等于0度,且小于等于45度。优选地,每个碳纳米管团簇128中的碳纳米管的轴向延伸方向与所述第一方向X的夹角大于等于0度,且小于等于30度。本实施例中,每个碳纳米管团簇128中的碳纳米管的轴向基本平行于所述第一方向X,也基本平行于所述碳纳米管线122的轴向。也就是说,该碳纳米管膜126中的碳纳米管基本沿同一方向择优取向排列。该碳纳米管膜126的制备方法与所述碳纳米管膜120的制备方法基本相同,不同在于溶剂处理步骤中采用的溶剂优选为水,具有一定浓度的水与有机溶剂的混合溶液等对所述初始碳纳米管膜具有较小界面张力的溶剂。
可以理解,所述第一透明导电层12也可以包括多个上述碳纳米管膜120或126,该多个碳纳米管膜重叠或并排设置,且该多个碳纳米管膜中的碳纳米管线122可以重叠设置或交错设置,且该多个碳纳米管线122的排列方向基本一致,如该多个碳纳米管膜中的碳纳米管线122基本沿第一方向延伸。该多个碳纳米管膜中的碳纳米管团簇可以重叠设置或交错设置。优选地,该多个碳纳米管膜中的多个碳纳米管线及多个碳纳米管团簇分别重叠设置。
所述第一透明导电层12可以通过自身的粘性贴附在所述绝缘层14的第一表面142上。该第一透明导电层12也可以通过粘胶层固定在该绝缘层14的第一表面142上。该粘胶层的材料可以为UV胶或光学胶(OCA胶)。本实施例中,该第一透明导电层12通过OCA胶(图未示)固定在绝缘层14上。
所述多个第一电极13沿第二方向Y间隔设置在所述第一透明导电层12的同一侧,并在第一方向X上与该第一透明导电层12形成导电通路。该第一透明导电层12为导电异向性膜,所以,该第一透明导电层12可以看作为多个相互间隔并与第一方向X平行的导电带,该多个导电带与该多个第一电极13分别导通。优选地,该第一透明导电层12中的碳纳米管的轴向基本沿第一方向X延伸。该多个第一电极13的材料可以为导电银胶、金属、导电聚合物、碳纳米管膜或其他导电材料,只要确保该第一电极13能导电即可。另,当所述触摸屏10为柔性触摸屏时,上述的电极还应具有一定的韧性和易弯折度。本实施例中,该多个第一电极13的材料为导电银胶,并且通过印刷的方式形成在所述第一透明导电层12上。可以理解,该多个第一电极13也可以设置在所述第一透明导电层12相对设置的两侧,且位于该第一透明导电层12同一侧的电极沿所述第二方向Y间隔设置。需要说明的是,该第一电极13的数量大于等于两个,优选地,该第一电极13的数量大于两个。
所述第二透明导电层15也具有导电异向性,为导电异向层。该第二透明导电层15在所述第二方向Y上形成多个导电通路。该第二透明导电层15的结构可以与第一透明导电层12的结构相同,即该第二透明导电层15可以包括至少一碳纳米管膜,且该碳纳米管膜为所述碳纳米管膜120,126;此时,该第二透明导电层15可以通过粘胶层固定在所述绝缘层14上。该第二透明导电层15也可以为具有多个图案化的间隔设置的导电结构,此时,该第二透明导电层的材料可以为ITO、氧化锌等透明导电金属氧化物材料,也可以为碳纳米管材料,且该碳纳米管材料中的碳纳米管可以有序排列或无序排列。该导电结构可以为长条形、菱形等。当该第二透明导电层15的材料为金属氧化物时,该第二透明导电层15可以通过OCA胶固定在所述绝缘层14上,也可以先采用蒸镀、溅射等方法形成层状结构,再进行图案化。当该第二透明导电层15由所述至少一碳纳米管膜120或126时,该第二透明导电层15中的碳纳米管线122基本沿第二方向Y延伸,并在第一方向X上间隔设置;且位于相邻的碳纳米管线122之间的碳纳米管团簇124或128沿第二方向间隔设置。本实施例中,所述第二透明导电层15的结构与第一透明导电层12的结构相同,该第二透明导电层15为单层碳纳米管膜120,如图1及图2所示。
所述多个第二电极16沿第一方向X间隔设置于所述第二透明导电层15的一侧,且该多个第二电极16与该第二透明导电层15的多个导电通路电连接。优选地,该多个第二电极16与该多个导电通路一一对应设置且电连接。该多个第二电极16的材料与所述多个第一电极13的材料相同。本实施例中,所述第二透明导电层15为单层碳纳米管膜120,所述多个第二电极16为通过印刷方式形成在该第二透明导电层15上的导电银浆,且形成在该单层碳纳米管膜120的同一侧,该多个第二电极16与该碳纳米管膜120中的碳纳米管线122电连接,且一一对应设置。
可以理解,该多个第二电极16也可以设置在所述第二透明导电层15相对设置的两侧,且位于该第二透明导电层15同一侧的电极沿所述第一方向X间隔设置。可以理解,该第二透明导电层15中的导电通路可以不通过所述多个第二电极16而是直接通过导线与外部电源电连接。即,该多个第二电极16是可以省略的。另外,该第二电极16可以是设置该第二透明导电层15一侧的一个电极,并与所述多个导电通路电连接;该第二电极16也可以是设置在该第二透明导电层15相对设置的两侧的两个电极。所以,所述第二电极16的数量是至少一个,只要保证所有第二电极16与所述第二透明导电层15电连接即可。
该触摸屏10进一步包括一第一基板11及第二基板17,且该第一基板11、第一透明导电层12、绝缘层14、第二透明导电层15以及第二基板17依次层叠设置。优选地,该第二基板17靠近使用者设置。所述第一基板11以及第二基板17均为一薄膜或薄板。优选地,该第一基板11以及第二基板17具有一定的柔软度。该第一基板11及第二基板17的材料不限,只要能使第一基板11及第二基板17起到支撑的作用即可,如,该第一基板11及第二基板17的材料可以与所述绝缘层14的材料相同。该第一基板11及第二基板17的厚度范围只要在0.1毫米~1厘米之间即可。另,在同一个触摸屏中,第一基板11、绝缘层14以及第二基板17的材料及厚度也可以不相同。该第一基板11与第二基板17可以通过OCA胶或UV胶分别与所述第一透明导电层12、第二透明导电层15固定在一起。本实施例中,该第一基板11与第二基板17的厚度均为0.55毫米,且均匀由PET组成,且所述第一透明导电层12通过UV胶(图未示)固定在第一基板11上。所述第二透明导电层15的结构与第一透明导电层12相同,所以,该第二透明导电层15也通过UV胶(图未示)固定在第二基板17。
可以理解,根据各种功能的需求,上述各层之间还可选择性地插入额外的其他层。
由于所述第一透明导电层12及第二透明导电层15通过所述绝缘层14间隔,在所述第一透明导电层12的多个导电带与所述第二透明导电层15的多个导电结构相互交叉的多个交叉位置处形成多个电容。该多个电容可通过与所述第一电极13及第二电极16电连接的外部电路测得。当手指等触摸物靠近一个或多个交叉位置时,该交叉位置的电容发生变化,所述外部电路检测到该变化的电容,从而得到该触摸位置的坐标。
本发明第一实施例提供的触摸屏10采用上述碳纳米管膜作为透明导电层,该碳纳米管膜为导电异向性膜,该碳纳米管膜在第一方向X及第二方向Y上具有不同的导电性,且触摸点与各个电极之间的距离不同,所以,触摸点与各个电极之间的电阻存在较大的差异,从而导致感测出各个电极处的电容在触摸前后也存在较大的差异。利用该各电极处感测出的电容的差异大小可以确定一个或多个触摸点的位置坐标。由于所述碳纳米管膜中的碳纳米管线在第二方向Y上通过多个碳纳米管团簇连接,在感测电信号时,每个电极的电容不仅包括每个电极对应的碳纳米管线产生的电容,还包括对应的碳纳米管团簇产生的电信号;所以,即使对触摸点施加较小的压力,触摸点对应的一个或多个电极的电容在触摸前后也存在较大的差异。依据该变化明显的电容可以提高触摸点位置坐标的检测精度,从而使得该触摸屏的精确度可以得到提高。另外,由于该碳纳米管膜中的碳纳米管与所述多个孔隙的面积比小于等于1:19;甚至且小于等于1:49;所以该碳纳米管膜的透光度高于等于95%,甚至高于98%,所以,使用该碳纳米管膜的触摸屏的清晰度可以得到提高。
此外,组成碳纳米管膜的碳纳米管具有较好的机械性能及较好的化学稳定性,而且也具有较好的耐潮耐湿性,所以,作为触摸屏10的透明导电层的碳纳米管膜也具有上述功能,从而使得该触摸屏10具有较好的使用性及使用寿命比较长等特点。
请参阅图5,本发明第二实施例提供一电容式触摸屏20,该触摸屏20包括一第一电极板21以及一第二电极板27。该第一电极板21与该第二电极板27层叠且电绝缘设置。该第一电极板21包括一第一基板11、一第一透明导电层22以及多个第一电极13。该第一透明导电层22设置在该第一基板11上。该多个第一电极13与该第一透明导电层22电连接。该第一透明导电层22的结构与第一实施例中的第一透明导电层12的结构基本相同,即,该第一透明导电层22包括至少一碳纳米管膜,且该碳纳米管膜可以为所述碳纳米管膜120或126。所述第二电极板27包括一第二基板17、一第二透明导电层25以及多个第二电极16。该第二透明导电层25设置在第二基板17上,并与多个第二电极16电连接。该第二透明导电层25的结构与第一实施例中的第二透明导电层15的结构基本相同,即,该第二透明导电层25也具有导电异向性,为导电异向性层。该第二透明导电层25与所述第一基板11层叠设置,即,该第一基板11设置与该第一透明导电层23与第二透明导电层25之间。也可以说,该第二实施例中的第一基板11同时相当于第一实施例中的绝缘层14。
本实施例中,所述第一电极板21中的第一基板11为一PET薄膜,所述第一透明导电层22为单层碳纳米管膜126且通过UV胶固定在所述PET薄膜上,且碳纳米管膜126中的碳纳米管线122沿第一方向X延伸。该所述多个第一电极13为印刷在碳纳米管膜126上的间隔设置的导电银浆,且该多个第一电极13设置在该碳纳米管膜126的同一侧,且沿第二方向Y间隔设置,并与所述多个碳纳米管线122一一对应且电连接设置。所述第二电极板27中的第二基板17为一玻璃板,所述第二透明导电层25为通过蒸镀方法形成在该玻璃板上并进行过图案化处理的多个间隔设置的长条形ITO层,所以,该第二透明导电层25为多个间隔设置的长条形导电结构252。该多个导电结构252在所述第二方向Y上相互平行并延伸,并与所述第一方向X上间隔设置。该所述多个第二电极16为印刷在该多个长条形ITO层上的间隔设置的导电银浆,且该多个第二电极16设置在该多个长条形ITO层的同一侧,且沿第一方向X间隔设置,并与所述多个导电结构252一一对应且电连接设置。该第一电极板21与第二电极板27通过OCA胶固定在一起,即所述多个长条形ITO层通过OCA胶固定在所述PET薄膜的表面,且所述碳纳米管膜126通过该PET薄膜与该多个长条形ITO层间隔且电绝缘设置。
另外,本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化,这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围内。
Claims (19)
1.一种电容式触摸屏,其包括:
一绝缘层,该绝缘层包括一第一表面以及一第二表面,该第二表面与该第一表面相对设置;
一第一透明导电层,该第一透明导电层设置于所述绝缘层的第一表面;
多个第一电极,该多个第一电极相互间隔设置,并与所述第一透明导电层电连接;
一第二透明导电层,该第二透明导电层设置于所述绝缘层的第二表面,该第二透明导电层为一导电异向性层,且形成多个沿一第二方向延伸的导电通道;以及
至少一第二电极,该至少一第二电极与所述第二透明导电层电连接;
其特征在于,所述第一透明导电层包括至少一碳纳米管膜,该碳纳米管膜包括多个碳纳米管线以及多个碳纳米管团簇,该多个碳纳米管线沿一第一方向延伸,并沿所述第二方向相互间隔设置,该多个碳纳米管团簇设置于该多个碳纳米管线之间,且位于相邻的碳纳米管线之间的多个碳纳米管团簇沿所述第一方向相互间隔设置,所述第一方向与所述第二方向交叉设置,所述多个第一电极与所述多个碳纳米管线电连接。
2.如权利要求1所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述碳纳米管膜为一自支撑结构,所述碳纳米管线与相邻的碳纳米管团簇之间通过范德华力连接。
3.如权利要求2所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述多个碳纳米管团簇在所述第二方向上成行排列或交错排列。
4.如权利要求1所述的电容式触摸屏,其特征在于,每个碳纳米管线包括多个碳纳米管,该多个碳纳米管沿基本平行于碳纳米管线的轴向方向延伸且通过范德华力首尾相连。
5.如权利要求1所述的电容式触摸屏,其特征在于,每个碳纳米管团簇包括多个碳纳米管,该多个碳纳米管的轴向平行于所述多个碳纳米管线的轴向。
6.如权利要求1所述的电容式触摸屏,其特征在于,每个碳纳米管团簇包括多个碳纳米管,该多个碳纳米管的轴向与所述多个碳纳米管线的轴向相交设置。
7.如权利要求1所述的电容式触摸屏,其特征在于,位于相邻的碳纳米管线之间的相邻的碳纳米管团簇之间的间距大于1毫米。
8.如权利要求1所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述碳纳米管膜在所述第二方向上的电阻大于等于其在所述第一方向上的电阻的20倍。
9.如权利要求1所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述第一透明导电层由多个所述碳纳米管膜组成,该多个碳纳米管膜中的碳纳米管线沿所述第一方向延伸。
10.如权利要求1所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述多个第一电极设置在所述第一透明导电层的同一侧,该多个第一电极设置于所述多个碳纳米管线的同一端。
11.如权利要求10所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述多个第一电极分别设置在所述第一透明导电层相对设置的两侧,并与所述多个碳纳米管线的两端电连接。
12.如权利要求1所述的电容式触摸屏,其特征在于,进一步包括多个第二电极,该多个第二电极相互间隔设置,且与所述第二透明导电层的多个导电通道电连接。
13.如权利要求12所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述多个第二电极设置在所述第二透明导电层的同一侧或相对设置的两侧,并与所述多个导电通道电连接。
14.一种电容式触摸屏,其包括:
一绝缘层,该绝缘层包括一第一表面以及一第二表面,该第二表面与该第一表面相对设置;
一第一透明导电层,该第一透明导电层设置于所述绝缘层的第一表面,且形成多个沿一第一方向延伸到导电通道;
多个第一电极,该多个第一电极相互间隔设置,并与所述第一透明导电层电连接;
一第二透明导电层,该第二透明导电层设置于所述绝缘层的第二表面;以及
至少一第二电极,该至少一第二电极与所述第二透明导电层电连接;
其特征在于,所述第一透明导电层包括至少一碳纳米管膜,该碳纳米管膜包括多个碳纳米管,该多个碳纳米管分别组成多个碳纳米管线及多个碳纳米管团簇,该多个碳纳米管线沿一第一方向延伸,并沿第二方向相互间隔设置,该多个碳纳米管团簇设置于该多个碳纳米管线之间,且位于相邻的碳纳米管线之间的多个碳纳米管团簇沿所述第一方向相互间隔设置,所述第一方向与所述第二方向交叉设置,该多个碳纳米管线及该多个碳纳米管团簇分别间隔设置形成多个孔隙;该多个碳纳米管与该多个孔隙的面积比小于等于1:19。
15.如权利要求14所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述多个碳纳米管与该多个孔隙的面积比小于等于1:49。
16.如权利要求14所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述多个碳纳米管线沿一第一方向延伸,并沿一第二方向相互间隔设置,所述多个碳纳米管团簇设置于该多个碳纳米管线之间,且位于相邻的碳纳米管线之间的多个碳纳米管团簇沿所述第一方向相互间隔设置,所述第二透明导电层为一导电异向性层,且形成多个沿一第二方向延伸的导电通道,所述第一方向与所述第二方向交叉设置。
17.如权利要求16所述的电容式触摸屏,其特征在于,所述多个第一电极设置在所述第一透明导电层的同一侧或相对设置的两侧,并与所述多个碳纳米管线连接。
18.如权利要求17所述的电容式触摸屏,其特征在于,进一步包括多个第二电极,所述多个第二电极设置在所述第二透明导电层的同一侧或相对设置的两侧,并与所述第二透明导电层的多个导电通道电连接。
19.一种电容式触摸屏,包括:
一第一电极板,该第一电极板包括一第一基板;一设置在该第一基板上的第一透明导电层;以及多个间隔设置的第一电极,且该多个第一电极与该第一透明导电层电连接;以及
一第二电极板,该第二电极板与所述第一电极板层叠设置,该第二电极板包括一第二基板;一设置在该第二基板上的第二透明导电层,该第二透明导电层为一导电异向性层,且形成多个沿一第二方向延伸的导电通道;以及至少一第二电极,该至少一第二电极与所述多个导电结构电连接,该第二透明导电层与所述第一基板层叠设置,且该第一基板设置于该第二透明导电层与所述第一透明导电层之间;
其特征在于,所述第一透明导电层包括至少一碳纳米管膜,该碳纳米管膜包括多个碳纳米管线以及多个碳纳米管团簇,该多个碳纳米管线沿一第一方向延伸,并沿所述第二方向相互间隔设置,该多个碳纳米管团簇设置于该多个碳纳米管线之间,且位于相邻的碳纳米管线之间的多个碳纳米管团簇沿所述第一方向相互间隔设置,所述第一方向与所述第二方向交叉设置,所述多个第一电极与所述多个碳纳米管线电连接。
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Legal Events
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---|---|---|---|
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant |